Фамилия Репнев — одна из тех, что образована от прозвища, связанного с растением, но не от самого известного корня. В основе лежит слово «репа», точнее — её производное «репный» или «репня». В старину репа была на Руси основным огородным овощем, почти хлебом, так что прозвище Репня или Репной мог получить либо огородник, торговавший репой, либо человек с крупной, круглой головой — по созвучию с формой корнеплода. Суффикс -ев указывает на притяжательную модель: Репнев буквально значит «сын Репня» или «из рода Репневых».

Модель образования здесь типична для русских фамилий XVI–XVII веков: основа на мягкий согласный (Репн-) плюс суффикс -ев. Если бы основа оканчивалась на твёрдый согласный, мы бы получили Репнов, но её нет. Интересно, что фамилия Репнев встречается заметно реже, чем однокоренная Репнин, которая известна по княжескому роду. Разница в суффиксе: -ин указывает на притяжательность от основы на -а (Репня → Репнин), а -ев — от основы на мягкий согласный (Репень или Репнев). В бытовой речи эти формы могли смешиваться, но фамилии закрепились по-разному.

Географически Репневы чаще всего фиксируются в центральных и северных областях России — в бывших Новгородской, Вологодской, Костромской губерниях. Это косвенно подтверждает связь с крестьянским прозвищем: именно в нечерноземье репа была основой питания до появления картофеля. Встречается фамилия и среди казачества, но там, скорее, как прозвище по внешности.

Словообразовательный разбор показывает, что фамилия не содержит редких или заимствованных элементов. В словарях русских фамилий (например, у Б. Унбегауна) модель на -ев от прозвищ, образованных от названий овощей, описывается как рядовая, но не массовая: Репнев стоит в одном ряду с Гороховым, Капустиным, Луковым, но заметно уступает им по частоте. Это говорит о том, что прозвище было локальным или недолгим.

Спорных версий происхождения практически нет. Иногда фамилию пытаются связать с диалектным словом «репнуть» (ударить, треснуть), но это натяжка: глагольная основа дала бы форму Репнев в значении «сын того, кто репнул», что маловероятно для прозвища. Основная версия — от репы — остаётся самой простой и правдоподобной.